在理想条件下,应变计的电阻应当随应变变动而变动。然而,由于应变计和样本材料的温度变化,电阻也可能发生变化。为了进一步控制温度对应变计的影响,我们可以在电桥中使用两个应变计,构建1/4桥应变计配置类型II。在此配置中,一个应变计(R4)处于工作状态,直接测量样本的应变,而另一个应变计(R3)则固定在热触点附近,并不与样本直接连接,且平行于应变主轴。这样的设置意味着应变对虚拟电阻的影响几乎可以忽略不计,而任何温度变化对两个应变计的影响却是相同的。由于两个应变计经历的温度变化相同,因此电阻比和输出电压(Vo)都保持稳定,从而明显降低了温度对应变测量的干扰。这种双应变计的设计是一种有效的温度补偿策略,提高了应变测量的准确性和可靠性。光学非接触应变测量是一项前面技术,它利用光学原理,通过测量光的散射或反射来获取样本的应变信息,而无需直接接触样本。相比传统的接触式应变测量方法,光学非接触应变测量具有更高的精度、灵敏度和无损性。光学应变测量在工程领域和科学研究中得到普遍应用,可以准确测量物体在受力或变形作用下的应变情况。上海光学非接触测量装置
电阻应变测量,常被称作电测法,是实验应力分析的常用方法之一,具有普遍的应用范围和强大的适应性。该方法运用电阻应变计作为敏感元件,以应变仪为测量工具,通过精确的测量步骤,确定受力构件的应力和应变。在进行电阻应变测量时,首先需将应变计(也被称作应变片或电阻片)牢固地粘贴在待测构件上。当构件受到外力作用产生变形时,应变计也会随之变形,进而导致电阻发生变化。为了捕捉这种微小的电阻变化,我们通常采用电桥电路。电桥电路由四个电阻组成,其中一个是应变计。当应变计受到应变时,其电阻值会发生变化,导致电桥失衡。通过调整电桥中的其他电阻,使电桥恢复平衡,我们可以测量到电桥中的电流或电压变化。这种变化与应变计的电阻变化成正比。为了提高测量的精度和灵敏度,我们通常会使用信号放大器对电流或电压进行放大。放大后的信号经过处理,可以转换为构件的应变值,并通过显示器呈现出来。电阻应变测量方法具有诸多优点。首先,它可以应用于各种不同材料和结构的构件,包括金属、塑料、混凝土等。其次,它可以实现非接触式测量,避免对待测构件造成破坏或干扰。因此,电阻应变测量方法在工程实践中具有普遍的应用前景。西安高速光学数字图像相关技术变形测量激光散斑术通过分析照射在物体表面的激光散斑图案,实现高灵敏度的应变测量。
光学,这一物理学的重要分支,与我们的日常生活以及众多科技应用息息相关。在深入探究光的本质和行为的过程中,光学逐渐展现出了其在多个领域中的不可或缺的价值。历史上,光学主要关注可见光的性质和现象。但随着科学的进步,现代光学的研究范围已经极大地扩展,涵盖了从微波到γ射线等普遍电磁辐射领域。这不只深化了我们对光本质的理解,而且为众多技术领域提供了新的视角和解决方案。红外和紫外波段是光学应用的两个典型例子。在红外领域,光学技术助力红外成像和通信,让我们在黑暗中也能“看见”,并实现了远程、高速和无线通信。而在紫外领域,光谱分析和紫外激光技术为化学、生物和医疗等领域提供了强大的工具。然而,光学不只局限于这些专业领域。在破坏性实验中,非接触式应变测量光学仪器能够安全、精确地测量物体表面的应变,避免了传统接触式测量可能带来的损害。但现有的仪器在某些方面仍有不足,如检测头的角度调节稳定性和多角度高速拍摄功能,以及补光仪器的位置调节灵活性。这些问题限制了测量效果和应用范围。
随着矿井向地球深部不断拓展,原始的岩石应力和构造应力逐渐增强,这对我们理解围岩的力学行为、地应力分布的异常以及设计岩石巷道的支护系统具有深远的意义。为了更深入地探索深部岩石巷道围岩的变形和破坏特性,一支专业的研究团队引入了XTDIC三维全场应变测量系统和相似材料模拟方法。该团队通过模拟各种开挖步骤和支护措施对深部围岩的影响,实时监控了模型表面的应变和位移情况。XTDIC三维全场应变测量系统能实时捕捉围岩表面的微小变化,并将其转化为可分析的数字信号。这使得研究团队能够在各种开挖和支护条件下,精确观察围岩的变形行为。此外,团队还采用相似材料模拟方法,用相似材料复制实际的岩石围岩模型进行实验。他们根据真实岩石的力学特性选择了相应的材料,并通过模拟开挖和支护的过程,观察了围岩的变形和破坏情况。他们的研究分析了不同支护策略和开挖速度对围岩稳定性的影响,为深入理解岩爆的发生和破坏机制提供了重要的参考。研究结果显示,支护系统的优化设计和开挖速度的合理控制可以明显降低围岩的变形和破坏风险,从而减少岩爆的可能性。光学非接触应变测量适用于对被测物体要求非破坏性的应用,如珍贵文物的保护和生物组织的应变测量。
外部变形描述的是物体外部形态及其在空间中的位置变化,这可能涉及到倾斜、裂缝、垂直和水平方向的移动等。为了观察和测量这些变形,我们可以采用多种观测方法。垂直位移观测,也常被称为沉降观测,主要关注地面或建筑结构的垂直位移。通过这种观测,我们可以获取地基或结构沉降的详细信息,以及由此可能引发的问题。水平位移观测,简称位移观测,专注于地面或建筑结构的水平移动。这种观测能让我们了解地基或结构的水平位移状况,以及可能因此产生的问题。倾斜观测则是对地面或建筑结构的倾斜状况进行观察和测量。它有助于我们理解地基或结构的倾斜程度,以及可能引发的安全隐患。裂缝观测主要关注地面或建筑结构上的裂缝。这种观测能帮助我们了解裂缝的形态和发展情况,以及可能由此产生的问题。较后,挠度观测是对建筑的基础、上部结构或构件在弯矩作用下因挠曲而产生的垂直于轴线的线位移进行观测。通过挠度观测,我们可以获取结构变形的信息,以及可能因此引发的结构安全问题。这些观测方法为我们提供了理解和监控外部变形的有效手段。光学非接触应变测量技术在材料力学、结构健康监测等领域具有普遍的应用前景。山东VIC-2D非接触式测量系统
光学非接触应变测量方法将进一步提高其测量精度和应用范围,为科学研究和工程实践提供更多的支持和帮助。上海光学非接触测量装置
变形监测,也被称为形变勘测,主要是针对物体在使用中因各种应力导致的形状改变进行观察和测量。公路,作为一个常见的应用场景,由于其经常受到车辆荷载和建设活动的影响,因此更容易发生沉降和变形。当然,这种监测也适用于其他建筑物,例如水库、大桥等,用于精确测量物体的沉降、扭曲和位移等变化。在传统的公路变形监测中,我们常常依赖于水准测量技术。这种技术通过测量设定基准点的高程变动来评估公路是否出现沉降。然而,这种水准测量法虽然成熟,但却需要大量的人力和时间投入,而且其应用范围有限,只能对局部区域进行形变分析。随着科技的进步,光学非接触应变测量技术开始崭露头角,并逐渐在公路变形监测领域得到普遍应用。这种技术运用光学原理,通过捕捉物体表面的微小形变,来实现对物体整体变形情况的精确判断。其较大的优势在于高精度、高效率,以及无需物理接触被测物体,因此能够实现实时的公路变形监测。光学非接触应变测量技术涵盖了多种测量方法,例如激光测距、光栅测量以及数字图像相关等。其中,激光测距技术通过发射激光束并测量其与物体表面反射回来的时间差来计算距离变化,从而精确地描绘出物体的形变情况。上海光学非接触测量装置